專利名稱：角通、三通兩用真空球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種真空系統(tǒng)用球閥，尤其是一種高真空、超高真空系統(tǒng) 用球閥。
背景技術(shù)：
球閥的產(chǎn)生距今已有100多年歷史，在1904年開始出現(xiàn)球閥結(jié)構(gòu)。到20 世紀(jì)50年代，由于塑料王(聚四氟乙烯)的發(fā)明提供了球閥的密封材料，且 因?yàn)榍蜷y特別適用高溫、高壓、耐腐蝕環(huán)境，球閥開始被廣泛使用在輸液、輸 氣管線上，現(xiàn)在大量用于石油、化工、電力、制藥等行業(yè)。傳統(tǒng)的球閥通常稱 為壓力閥門。
在真空系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)，漏率小于10—4a.MVS的真空系統(tǒng)稱為低真空系統(tǒng)，漏 率小于10—9Pa.M3/S的真空系統(tǒng)稱為高真空系統(tǒng)，漏率小于l(T1()Pa.M3/S的真空 系統(tǒng)稱為超高真空系統(tǒng)。真空球閥是指用于負(fù)壓系統(tǒng)即漏率至少小于 10Jpa.MVS的真空設(shè)備系統(tǒng)中的球閥，然而，現(xiàn)在市場(chǎng)上提供的真空球閥是用 壓力球閥來替代的。
傳統(tǒng)的壓力球閥包括密封球、閥體、端蓋以及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，密封球容納在閥 體內(nèi)，闊體的端部密封連接端蓋，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過閥體的一側(cè)帶動(dòng)密封球在閥體 內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而關(guān)閉或打開球閥，在密封球和闊體或端蓋之間的間隙中設(shè)置有密 封元件。圖1顯示了這種傳統(tǒng)球閥的典型結(jié)構(gòu)，閥體10內(nèi)放置有密封球11， 閥體10的左端與端蓋13配合，在密封球11與閥體10和端蓋13的間隙中設(shè) 置有密封元件14，密封元件14通常是由聚四氟乙烯構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)12的轉(zhuǎn)動(dòng) 軸121穿過閥休10的上端而與密封球11連接，可帶動(dòng)密封球11繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸121 轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)密封球11的孔連通端蓋13和閥體IO的通道時(shí)，球閥打開，反之， 球閥關(guān)閉。
當(dāng)使用者發(fā)現(xiàn)采用此類球閥的真空系統(tǒng)的漏率變大時(shí)，只能采用旋緊端蓋 13的方式使密封元件14產(chǎn)生更大的彈性變性，從而減小漏率，然而此類球閥 即便用于低真空系統(tǒng)時(shí)，密封結(jié)構(gòu)仍難以滿足系統(tǒng)對(duì)漏率的要求，且由于密封 元件14的變形過大而易受損，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命過短。目前還沒有專
業(yè)生產(chǎn)高真空超高真空球閥的廠家，所以在高真空、超高真空領(lǐng)域里真空球閥 的使用是個(gè)空白。
由于球閥有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通導(dǎo)能力大、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)，提供一種能滿 足在高、超真空領(lǐng)域要求的真空球閥便具有重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能滿足高、超真空領(lǐng)域要求的真空球閥， 同時(shí)還能保持球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通導(dǎo)能力大、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本實(shí)用新型的真空系統(tǒng)球閥包括密封球、閥體、端蓋 以及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，密封球容納在閥體內(nèi)，閥體的端部密封連接端蓋，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿 過閥體的一側(cè)帶動(dòng)密封球在閥體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而關(guān)閉或打開球閥，在密封球和閥 體或端蓋之間的間隙中設(shè)置有第一密封元件，其特點(diǎn)是，在第一密封元件內(nèi)分 別設(shè)置有被密封球壓縮的第二密封元件。
所述的真空球閥，較佳的是，在第一密封元件內(nèi)還分別設(shè)置有被端蓋或閥 體壓縮的第三密封元件。
所述的真空球閥，較佳的是，第二密封元件是o密封形圈。
所述的真空球閥，較佳的是，第一密封元件和第二密封元件是由聚四氟乙 烯構(gòu)成。
所述的真空球閥，較佳的是，球閥的球外徑與球孔徑之比在1.7以上且1.9 以下。
所述的真空球閥，較佳的是，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與閥體之間通過多個(gè)O形密封圈和 多個(gè)聚四氟乙烯襯圈密封。
所述的真空球閥，較佳的是，在第一密封元件與密封球接觸的表面上幵有 燕尾槽，第二密封元件放置在燕尾槽內(nèi)。
所述的真空球閥，較佳的是，球閥的球外徑與球孔徑之比是1.8。
所述的真空球閥，較佳的是，密封球具有三個(gè)互通的出口，閥體是通過兩 端面分別與兩個(gè)端蓋密封連接。
在第一密封元件內(nèi)設(shè)置了第二密封元件，由于第二密封元件被密封球擠壓 而全部容納于第一密封元件內(nèi)，也由于第二密封元件被擠壓而產(chǎn)生彈性變形' 從而與密封球的表面密封貼合，而傳統(tǒng)的壓力球閥由于僅通過第一密封件的表 面和密封球的精密表面的貼合來實(shí)現(xiàn)密封，使得整個(gè)閥的漏率較高，實(shí)驗(yàn)表明， 通過在第一密封件的表面設(shè)置凸出的類似O形密封圈的第二密封件，使該類似
o形密封圈的第二密封件與密封球的表面相互擠壓，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)密封，可
以使得整個(gè)閥的漏率大大降低。在過去的幾十年時(shí)間里，生產(chǎn)廠家一直只能提 供壓力球閥用于真空系統(tǒng)，人們?cè)诿芊庑砸筝^高的真空系統(tǒng)中一直不敢使用 球閥，也就一直未能利用球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通導(dǎo)能力大、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)， 申請(qǐng)人:利用在真空系統(tǒng)領(lǐng)域的二十多年的工作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)通過恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置第二 密封元件，即可使得以往的壓力球閥能滿足真空系統(tǒng)的要求，本實(shí)用新型在傳 統(tǒng)壓力球閥的基礎(chǔ)上提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的真空球閥，取得了非預(yù)料不到的技術(shù) 效果。
密封球具有三個(gè)互通的出口，閥體是通過兩端面分別與兩個(gè)端蓋密封連接， 另在閥體上在設(shè)置一通道，當(dāng)通過兩端蓋和閥體配合分別提供兩通道與密封球
的出口配合時(shí)，本實(shí)用新型的球閥可用作三通球閥；當(dāng)一端蓋是盲板而另一端 蓋與密封球的出口配合時(shí)，本實(shí)用新型的球閥可用作角通球閥。三通、角通兩 用的真空球閥大大地方便了人們的使用并且還能節(jié)省使用成本。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用 新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)中的壓力球閥的示意性剖面圖2是本實(shí)用新型的真空球閥的示意性剖面圖3A圖2中的密封球的頂視圖3B是圖3A的密封球的前視圖3C是圖3A的密封球的左視圖3D是沿圖3B的A-A方向的剖視圖3E是沿圖3C的B-B方向的剖視圖4是圖2的真空球閥的變化例的示意性剖面圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，盡管后面所使用的術(shù)語是從公知公 用的術(shù)語中選擇的，但是有些術(shù)語則是申請(qǐng)人按其判斷來選擇的，其詳細(xì)含義應(yīng)根
據(jù)本申請(qǐng)欲揭示的精神來理解。
如圖2所示，本實(shí)用新型的三通球閥2包括閥體21、密封球20以及兩個(gè)
端蓋50;端蓋50分別密封連接閥體21的左和右端部，密封球20容納于閥體21和端蓋50限定的空間中，且在密封球20和端蓋50的間隙設(shè)置有密封件30， 在密封件20和密封球20接觸之處設(shè)置有O形密封圈300，在密封件30和端 蓋50接觸之處設(shè)置有O形密封圈252;傳動(dòng)軸23的底端穿過閥體21的上側(cè) 并連接密封球20，可帶動(dòng)密封球20旋轉(zhuǎn)360度。三通球閥2的三條通道包括 兩端蓋50分別提供的通道103和104以及閥體21提供的通道102，在圖2中， 通道103和通道102相通；參照?qǐng)D3A當(dāng)密封球20由傳動(dòng)軸23帶動(dòng)逆時(shí)針轉(zhuǎn) 過90度時(shí)，通道104和通道102相通。在本實(shí)施例中，三通球閥2通常處于 通道103和通道102相通的狀態(tài)，或者處于通道104和通道102相通的狀態(tài)。 由于在密封件30的孔內(nèi)設(shè)置有0形密封圈300，三通球閥2將完全能滿足高 真空或超高真空系統(tǒng)的密封要求。
為了讓本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員更進(jìn)一步地理解本實(shí)用新型，下面將結(jié)合圖 2和圖3A-3E，說明三通球閥2的裝配過程。
首先，將密封球20腰形孔201朝上推入閥體21內(nèi)，在傳動(dòng)軸23下部按次 序裝入壓環(huán)70、多個(gè)0形密封圈71。然后插入閥體21上部的第一臺(tái)肩孔210 內(nèi)并將傳動(dòng)軸23下部扁勢(shì)230插入密封球20上部腰形孔201內(nèi)；再在傳動(dòng)軸 23上部套入襯圈72，然后將連接法蘭40套入傳動(dòng)軸23;再用內(nèi)六角螺釘73 套上彈簧墊圈74后穿過連接法蘭40并擰入閥體21內(nèi)，螺釘73數(shù)量較佳地為 4-6個(gè)。將擋環(huán)24左右各1件分別推入閥體21第二臺(tái)肩孔211底部。再在端 蓋50與閥體21接觸的外圈上套入"0"形圈251，準(zhǔn)備蓋住閥體21。在密封 件30上的密封槽301內(nèi)分別裝入"0"形圈300，以及在密封槽302內(nèi)分別裝 入"0"形圈252，并將其推入閥體21內(nèi)后，再將準(zhǔn)備好的端蓋50與閥體21 四角處的四個(gè)孔用內(nèi)六角螺釘253擰入將其均勻地壓緊。這時(shí)圖2中的所有螺 釘都處于壓而不緊的松弛狀態(tài)，通過傳動(dòng)軸23上部方伸232帶動(dòng)密封球20左 右轉(zhuǎn)動(dòng)90度，再左右轉(zhuǎn)動(dòng)360度在無卡阻現(xiàn)象的情況下，對(duì)螺釘73、 253逐 漸地對(duì)稱擰緊。裝配調(diào)試結(jié)束，然后在兩個(gè)端蓋50外法蘭上套上活套法蘭60， 再裝上擋圈602和"0"形圈300就可與用戶法蘭(未顯示)連接。
繼續(xù)參照?qǐng)D3A-3E，密封球20的上部設(shè)置有用于與傳動(dòng)軸23的方伸230 配合的腰形孔201，在前端、左端和下端分別具有開口 202、 203和204，開口 202、 203和204互通，開口 202、 203和204的直徑dl、 d2和d3在本實(shí)施例
中是相等的，當(dāng)然在實(shí)施本實(shí)用新型時(shí)也可以是不相等的；在本實(shí)施例中，密 封球20的直徑SD與直徑dl、d2和d3的最大者的比值在1.7以上且1.9以下' 較佳地為1.8，從而能保證在密封球20隨傳動(dòng)軸23轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中始終與0形
密封圈300接觸，并且滿足這樣孔徑比的密封球20能提供較佳的與O形密封 圈300接觸的位置。
在密封件30面向密封球20的面上開有燕尾槽301, 0形密封圈300放置 在燕尾槽301內(nèi)，在圖2中的O形密封圈300由于被密封球20擠壓而全部容 納于燕尾槽301內(nèi)，也由于O形密封圈300被擠壓而產(chǎn)生彈性變形，從而與密 封球20的表面密封貼合。傳統(tǒng)的壓力球閥由于僅通過密封件30的表面和密封 球20的表面的貼合來實(shí)現(xiàn)密封，使得整個(gè)閥的漏率較高，實(shí)驗(yàn)表明，通過在 密封件30的表面設(shè)置凸出的類似O形密封圈300的密封件，使該類似O形密 封圈300的密封件與密封球20的表面相互擠壓，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)密封，可以 使得整個(gè)閥的漏率大大降低。
同樣地，在密封件30與端蓋50的接觸面上也可設(shè)置O形密封圈252，由 于0形密封圈252也可以凸出密封件30的表面，當(dāng)密封件30的表面和端蓋 50的表面相互接觸時(shí)，0行密封圈252將受到彈性變形而完全容納于密封件 30內(nèi)，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)密封。
圖2所示的三通球閥2具有一變化例，如圖4所示，將圖2的右端的端蓋 50用盲板80代替，從而將三通球閥2變成角通球閥3，也即圖2所示的三通 球閥2能很容易地滿足僅需要兩通的真空系統(tǒng)的要求。
雖然在上述實(shí)施例中，僅以三通或角通球閥為例，但是本實(shí)用新型的實(shí)施 并不僅限于此，如圖1所示的直通球閥若在密封件14內(nèi)按照如上所述的方式 設(shè)置有如O形密封圈的密封元件，也應(yīng)落入如本申請(qǐng)的權(quán)利要求書所要求的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種真空球閥，包括密封球、閥體、端蓋以及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述密封球容納在所述閥體內(nèi)，所述閥體的端部密封連接所述端蓋，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過所述閥體的一側(cè)帶動(dòng)所述密封球在所述閥體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而關(guān)閉或打開球閥，在所述密封球和所述閥體或所述端蓋之間的間隙中設(shè)置有第一密封元件，其特征在于在所述第一密封元件內(nèi)分別設(shè)置有被所述密封球壓縮的第二密封元件。
2. 如權(quán)利要求l所述的真空球閥，其特征在于，在所述第一密封元件內(nèi)還分 別設(shè)置有被所述端蓋或所述閥體壓縮的第三密封元件。
3. 如權(quán)利要求1所述的真空球閥， 形圈。
4. 如權(quán)利要求3所述的真空球閥， 二密封元件是由聚四氟乙烯構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求1所述的真空球閥， 之比在1.7以上且1.9以下。其特征在于，所述第二密封元件是O密封 其特征在于，所述第一密封元件和所述第 其特征在于，所述球閥的球外徑與球孔徑
6. 如權(quán)利要求1所述的真空球閥，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述閥體之 間通過多個(gè)O形密封圈和多個(gè)聚四氟乙烯襯圈密封。
7. 如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的真空球閥，其特征在于，在所述 第一密封元件與密封球接觸的表面上開有燕尾槽，所述第二密封元件放置在所述 燕尾槽內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求5所述的真空球閥，其特征在于，所述球閥的球外徑與孔徑之 比是1.8。
9. 如權(quán)利要求l所述的真空球閥，其特征在于'所述密封球具有三個(gè)相互角 通的出口，所述閥體是通過兩端面分別與兩個(gè)所述端蓋密封連接，所述閥體還提供一通道，所述出口的其中之一與所述通道相通并且其余的所述出口能與所述端 蓋的其中之一相通。
10.如權(quán)利要求9所述的真空球閥，其特征在于，所述端蓋的其中之一是盲板。
專利摘要一種真空球閥，包括密封球、閥體、端蓋以及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，密封球容納在閥體內(nèi)，閥體的端部密封連接端蓋，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過閥體的一側(cè)帶動(dòng)密封球在閥體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而關(guān)閉或打開球閥，在密封球和閥體或端蓋之間的間隙中設(shè)置有第一密封元件，在第一密封元件內(nèi)分別設(shè)置有被密封球壓縮的第二密封元件；由于設(shè)置了被壓縮的第二密封元件，該真空球閥能用于真空系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F16K11/087GK201057301SQ200720069409
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
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